题目内容

11.如图所示,质量为m,电量为+q的物体,在磁感应强度为B,方向垂直纸面向外的匀强磁场中,沿动摩擦因数为μ的绝缘水平桌面以v0的初速度向右运动时,则(  )
A.物体的速度由v0减小到零所用的时间等于$\frac{m{v}_{0}}{μ(mg+q{v}_{0}B)}$
B.物体的速度由v0减小到零所用的时间大于$\frac{m{v}_{0}}{μ(mg+q{v}_{0}B)}$
C.若物体的速度为v0的同时,再加上一个场强为$\frac{μ(mg+q{v}_{0}B)}{q}$方向水平向右的匀强电场,物体将做匀速直线运动
D.若物体的速度为v0的同时,再加上一个场强为$\frac{mg+q{v}_{0}B}{q}$方向竖直向上的匀强电场,物体将做匀速直线运动

分析 对物体受力分析,受重力、支持力,洛伦兹力和滑动摩擦力;加电场力后,当受力平衡时做匀速直线运动.根据左手定则,洛伦兹力向下,根据动量定理或运动学的公式即可求解时间.

解答 解:A、由于合力向右,物体向左做减速运动;由于摩擦力f=μ(mg+qvtB),随速度的减小不断减小,摩擦力f不断减小,加速度不断减小,不是匀变速运动,故物体的速度由v减小到零所经历的时间t,由动量定理得
-ft=0-mv0.
得 t=$\frac{m{v}_{0}}{f}$>$\frac{m{v}_{0}}{μ(mg+q{v}_{0}B)}$.故A错误;B正确;
C、对物体受力分析,受重力、支持力,洛伦兹力和滑动摩擦力;根据左手定则,洛伦兹力向下.
若另加一个水平向右的电场,电场力的方向向右,与摩擦力方向相同,合外力不为零,滑块不可能做匀速直线运动,故C错误;
D、若另加一个竖直向上的电场,电场力的方向向上,当qE=(mg+qv0B),即E=$\frac{mg+q{v}_{0}B}{q}$时,支持力为零,摩擦力为零,则合外力为零,滑块可能做匀速直线运动.故D正确;
故选:BD.

点评 本题关键是对物体受力分析,由于洛伦兹力随着速度变化,当受力平衡时洛伦兹力不变,做匀速直线运动.

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